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友元(friend)
友元是一种定义在类外部的普通函数或类，但它需要在类体内进行说明,为了与该类的成员函数加以区别，在说明时前面加以关键字friend。友元不是成员函数，但是它可以访问类中的私有成员。
特点
友元函数是能够访问类中的私有成员的非成员函数。友元函数从语法上看，它与普通函数一样，即在定义上和调用上与普通函数一样。
友元关系不具对称性。即 A 是 B 的友元，但 B 不一定是 A 的友元。
友元关系不具传递性。即 B 是 A 的友元，C 是 B 的友元，但是 C 不一定是 A 的友元。
友元关系不能被继承。(具)
友元函数(代码示例)
<font size="3">
友元函数的使用</font>
因为友元函数没有this指针，则参数要有三种情况：
要访问非static成员时，需要对象做参数；
要访问static成员或全局变量时，则不需要对象做参数；
如果做参数的对象是全局对象，则不需要对象做参数.
可以直接调用友元函数，不需要通过对象或指针
友元函数和类的成员函数的区别
1) 成员函数有this指针，而友元函数没有this指针。
2 )友元函数是不能被继承的，就像父亲的朋友未必是儿子的朋友</font>
友元函数重载 输入流和输出流 (代码示例)
现在我们尝试去重载operator<<，然后发现我们没办法将operator<<重载成成员函数。因为cout的输出流对象和隐含的this指针在抢占第一个参数的位置。this指针默认是第一个参数也就是左操作数了。但是实际使用中cout需要是第一个形参对象，才能正常使用。所以我们要将operator<<重载成全局函数。但是这样的话，又会导致类外没办法访问成员，那么这里就需要友元来解决。operator>>同理。
//友元函数 对ostream& operator<< 和istream& operator>> 的重载
class Date
{
friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d);
friend istream& operator>>(istream& _cin, Date& d);
public:
Date(int year, int month, int day)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
private:
int _year;
int _month;
int _day；
};
ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d)
{
_cout<<d._year<<"-"<<d._month<<"-"<<d._day;
return _cout;
}
istream& operator>>(istream& _cin, Date& d)
{
_cin>>d._year;
_cin>>d._month;
_cin>>d._day;
return _cin;
}
int main()
{
Date d;
cin>>d;
cout<<d<<endl;
return 0;
}小结:
- 友元函数可访问类的私有和保护成员，但不是类的成员函数
- 友元函数不能用const修饰(没有this 指针)
- 友元函数可以在类定义的任何地方声明，不受类访问限定符限制
- 一个函数可以是多个类的友元函数
- 友元函数的调用与普通函数的调用和原理相同
友元类
友元类的所有成员函数都可以是另一个类的友元函数，都可以访问另一个类中的非公有成员。
-友元关系是单向的，不具有交换性
比如上述Time类和Date类，在Time类中声明Date类为其友元类，那么可以在Date类中直接访问Time 类的私有成员变量，但想在Time类中访问Date类中私有的成员变量则不行。---友元关系不能传递
如果B是A的友元，C是B的友元，则不能说明C时A的友元。
#include<iostream>
using namespace std;
class Date; // 前置声明
class Time
{
friend class Date; // 声明日期类为时间类的友元类，则在日期类中就直接访问Time类中的私有成员变量
public:
Time(int hour, int minute, int second)
: _hour(hour)
, _minute(minute)
, _second(second)
{}
private:
int _hour;
int _minute;
int _second;
};
class Date
{
public:
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
void SetTimeOfDate(int hour, int minute, int second)
{
// 直接访问时间类私有的成员变量
_t._hour = hour;
_t._minute = minute;
_t.second = second;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
Time _t;
};内部类
概念：
如果一个类定义在另一个类的内部，这个内部类就叫做内部类。注意此时这个内部类是一个独立的 类，它不属于外部类，更不能通过外部类的对象去调用内部类。外部类对内部类没有任何优越的访问权限。 注意：内部类就是外部类的友元类。注意友元类的定义，内部类可以通过外部类的对象参数来访问外部类中 的所有成员。但是外部类不是内部类的友元。
特性：
1. 内部类可以定义在外部类的public、protected、private都是可以的。
2. 注意内部类可以直接访问外部类中的static、枚举成员，不需要外部类的对象/类名。 3. sizeof(外部类)=外部类，和内部类没有任何关系。
// 内部类
class A
{
private:
static int k;
int h;
//public:
// 内部类
class B // B天生就是A的友元
{
public:
void foo(const A& a)
{
cout << k << endl;//OK
cout << a.h << endl;//OK
}
private:
int _b;
};
// A不是B的友元
/*void Print(const B& b)
{
b._b = 0;
}*/
};
int main()
{
A aa;
cout << sizeof(A) << endl;
A::B bb;
return 0;
}小结:
友元的场景都可以用内部类实现,但是内部类可以限制访问,友元类不可以